一 、引言
假设现在你已经是某大型互联网公司的高级程序员，让你写一个火车票购票系统，来hold住双十一期间全国的购票需求，你怎么写？
由于在同一时段抢票的人数太多，所以你的程序不可能写在一台机器上，应该是多台机器一起分担用户的购票请求。
那么问题就来了，票务信息的数据存在哪里？存在文件里么？
如果存储在文件里，那么存储在哪一台机器上呢？是每台机器上都存储一份么？
首先，如果其中一台机器上卖出的票另外的机器是感知不到的，
其次，是如果我们将数据和程序放在同一个机器上，如果程序和数据有一个出了问题都会导致整个服务不可用；
最后，是操作文件，修改文件对Python代码来说是一件很麻烦的事。
基于上面这些问题，单纯的将数据存储在和程序同一台机器上的文件中是非常不明智的。
二、初识数据库
2.1 为什么要用数据库
根据上面的例子，我们已经知道：
- 将文件和程序在一台机器上是很不合理的。
- 操作文件是一件很麻烦的事。
所以就出现了一个新的概念——数据库。
你可以理解为：数据库是一个可以在一台机器上独立工作的，并且可以给我们提供高效、便携的方式对数据进行增删改查的一种工具。
如此就帮助我们解决了上面出现的问题，将所有的数据都存储在一个独立的机器上，而对用户提供服务的机器只是存放你写的代码。
2.2 数据库的优势
- 程序稳定性：这样任意一台服务所在的机器崩溃了都不会影响数据和另外的服务。
- 数据一致性：所有的数据都存储在一起，所有的程序操作的数据都是统一的，就不会出现数据不一致的现象。
- 并发：数据库可以良好地支持并发，所有的程序操作数据库都是通过网络，而数据库本身支持并发的网络操作，不需要我们自己写socket。
- 效率：使用数据库对数据进行增删改查的效率要高出我们自己处理文件很多。
三、认识数据库
3.1 什么是数据（Data）
描述事物的符号记录称为数据，描述事物的符号既可以是数字，也可以是文字、图片、图像、声音、语言等。数据有多种表现形式，它们都可以经过数字化以后存入计算机。
在计算机中描述一个事物，就需要抽取这一事物的典型特征，组成一条记录，就相当于文件里的一行内容，如：
1 jason,不详,83,1935,上海,oldboy
单纯的一条记录并没有任何意义，如果我们按逗号作为分隔，依次定义各个字段的意思，相当于定义表的标题：
id,name,sex,age,birth,work_addr,company # 字段/列名
1 jason,不详,83,1935,上海,oldboy # 数据
这样我们就可以了解到：jason，性别不详，年龄83岁，出生于1935年，在上海工作，公司是oldboy。
3.2 什么是数据库（DataBase，简称DB）
数据库即存放数据的仓库，只不过这个仓库是在计算机存储设备上，而且数据是按照一定的格式存放的。
过去人们将数据存放在文件里，现在数据量庞大，已经不再适用；
数据库是长期存放在计算机内、有组织、可共享的数据集合。
数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存，具有较小的冗余度，较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户共享。
3.3 什么是数据库管理系统（DataBase Management System 简称DBMS）
在了解了Data与DB的概念后，如何科学的组织和存储数据，如何高效获取和维护数据成了关键。
这就用到了一个系统软件——数据库管理系统
如MySQL、Oracle、SQLite、Access、MS SQL Server
mysql主要用于大型门户，例如搜狗、新浪等，它主要的优势就是开放源代码，因为开放源代码这个数据库是免费的，他现在是甲骨文公司的产品。
oracle主要用于银行、铁路、飞机场等。该数据库功能强大，软件费用高。也是甲骨文公司的产品。
sql server是微软公司的产品，主要应用于大中型企业，如联想、方正等。
数据库管理员 DBA（Database Administrator）
3.4 数据库服务器、数据管理系统、数据库、表与记录的关系（重点）
记录：1 朱葛 13234567890 22（多个字段的信息组成一条记录，即文件中的一行内容）
表：userinfo,studentinfo,courseinfo（即文件）
数据库：db（即文件夹）
数据库管理系统：如mysql（是一个软件）
数据库服务器：一台计算机（对内存要求比较高）
3.5 数据演变史
-
单独的文本文件
- 没有固定的存放位置和格式
- 文件名:user.txt userinfo.txt data.txt
- 数据格式:jason|123 tony~123 kevin$123
程序彼此之间无法兼容 -
软件开发目录规范
规定了文件名和存储位置
文件的查找变得简单了 并没有解决核心问题 -
数据库阶段
规定了文件的存储位置和数据格式
目前正在使用的阶段 解决了核心问题
3.6 数据库管理技术的发展历程（了解）
一 人工管理阶段
20世纪50年代中期以前，计算机主要用于科学计算。
当时的硬件水平：外存只有纸带、卡片、磁带，没有磁盘等直接存取的存储设备
当时的软件状况：没有操作系统，没有管理数据的软件，数据的处理方式是批处理。
人工管理数据具有以下特点：
- 数据不保存：计算机主要用于科学计算，数据临时用，临时输入，不保存
-
应用程序管理数据：数据要有应用程序自己管理，应用程序需要处理数据的逻辑+物理结构，开发负担很重
-
数据不共享：一组数据只对应一个程序，多个程序之间涉及相同数据时，必须各自定义，造成数据大量冗余
-
数据不具有独立性：数据的逻辑结构或物理结构发生变化后，必须对应用程序做出相应的修改，开发负担进一步加大
二 文件系统阶段
20世纪50年代后期到60年代中期
硬件水平：有了磁盘、磁鼓等可直接存取的存储设备
软件水平：有了操作系统，并且操作系统中已经有了专门的数据管理软件，即文件系统；处理方式上不仅有了批处理，而且能够联机实时处理
文件系统管理数据具有以下优点：
-
数据共享性差，冗余度大：一个文件对应一个应用程序，不同应用有相同数据时，也必须建立各自的文件，不能共享相同的数据，造成数据冗余，浪费空间，且相同的数据重复存储，各自管理，容易造成数据不一致性
-
数据独立性差：一旦数据的逻辑结构改变，必须修改应用程序，修改文件结构的定义。应用程序的改变，也将引起文件的数据结构的改变。因此数据与程序之间缺乏独立性。可见，文件系统仍然是一个不具有弹性的无结构的数据集合，即文件之间是孤立的，不能反映现实世界事物之间的内存联系。
三 数据系统阶段
20世纪60年代后期以来，计算机用于管理的规模越来越大，应用越来越广泛，数据量急剧增长，同时多种应用，多种语言互相覆盖地共享数据结合要求越来越强烈
硬件水平：有了大容量磁盘，硬件架构下降
软件水平：软件价格上升（开发效率必须提升，必须将程序员从数据管理中解放出来），分布式的概念盛行。
数据库系统的特点：
-
数据结构化（如上图）
-
数据共享，冗余度低，易扩充
-
数据独立性高
-
数据由DBMS统一管理和控制
- a：数据的安全性保护
- b：数据的完整性检查
- c：并发控制
- d：数据库恢复
四、初识MySQL
4.1 数据库的分类（重点）
管理数据的工具有很多种，不止MySQL一个。关于分类其实可以从各个纬度来进行划分，但是我们最常使用的分类还是根据他们存取数据的特点来划分的，主要分为关系型和非关系型。
可以简单的理解为，关系型数据库需要有表结构，非关系型数据库是key-value存储的，没有表结构。
两类数据库的区别：
关系型数据库：
- 拥有固定的表结构，并且表与表之间可以建立代码层面的关系
非关系型数据库：
- 没有固定的表结构。数据存储采用的是K:V键值对的形式
4.1.1 关系型数据库
MySQL、Oracle、PostgreSQL、MariaDB、sqlite、sql server、db2
- MySQL：开源免费 使用非常规范
- Oracle：收费 维护成本高 大型公司可能会使用
- PostgreSQL：支持二次开发
- MariaDB：MySQL的替代产品(并且有自己的特性)
- sqlite：小型数据库(django框架自带该数据库)
注意：
SQL语句通用
4.1.2 非关系型数据库
Redis、mongoDB、memcache
- Redis：目前最火的缓存数据库 具有很多数据结构 功能强大
- mongoDB：文档型数据库 可以用在大数据和爬虫领域
- memcache：已经被redis淘汰
4.2 MySQL
MySQL是一个关系型数据库管理系统，由瑞典MySQL AB 公司开发，目前属于 Oracle 旗下产品。MySQL 是最流行的关系型数据库管理系统之一，在 WEB 应用方面，MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，关系数据库管理系统) 应用软件。
MySQL是一种关系数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中，而不是将所有数据放在一个大仓库内，这样就增加了速度并提高了灵活性。
MySQL所使用的 SQL 语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL 软件采用了双授权政策，分为社区版和商业版，由于其体积小、速度快、总体拥有成本低，尤其是开放源码这一特点，一般中小型网站的开发都选择 MySQL 作为网站数据库。
主要版本：
- 5.6:使用频率较高的版本
- 5.7:目前正在过渡的版本
- 8.0:目前最新的版本
不同的版本主要区别在于底层的逻辑 SQL语句几乎是一模一样的。
4.3 软件下载和安装
mysql为我们提供开源的安装在各个操作系统上的安装包，包括ios，linux，windows。
mysql的安装、启动和基础配置 —— linux版本 （https://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/9664401.html）
mysql的安装、启动和基础配置 —— mac版本 （https://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/9664401.html）
mysql的安装、启动和基础配置 —— windows版本 （https://www.cnblogs.com/Eva-J/articles/9669675.html）
4.4 基本使用
关于基本使用上述博客都有讲解，这里就不再细说了，大致总结下就行
一定要先启动服务端再启动客户端；前期在操作的时候最好使用管理员cmd操作。
-
环境变量的配置
-
直接输入mysqld启动服务端(当前cmd窗口不要关闭)
-
开设一个新的cmd窗口操作客户端
mysql # 游客模式登陆 mysql -u用户名 -p密码 # 账号登录(本地使用) mysql -hIP地址 -P端口号 -u用户名 -p密码 # 完整命令 """第一次登录 root用户没有密码 直接连续回车即可"""
4.5 系统服务
将MySQL的服务端制作成系统服务，实现开机自启动。
-
先关闭之前的服务端（没启动服务端则忽略）
-
以管理员身份打开cmd窗口后，将目录切换到你解压文件的bin目录，输入
mysqld --install回车运行这里只是添加到了系统服务，第一次还是需要手动启动，后续便不需要手动启动。
-
cmd中输入
services.msc可以打开当前计算机服务列表 -
启动MySQL服务
以管理员身份在cmd中输入：
net start mysql，服务启动成功之后，就可以登录了""" 停止服务 net stop mysql 移除系统服务 mysqld --remove """
4.6 密码相关
4.6.1 针对管理员用户需要设置密码
方式1：直接在cmd窗口内使用mysqladmin命令
mysqladmin -uroot -p原密码 password 新密码
eg:
mysqladmin -uroot -p password 123
mysqladmin -uroot -p123 password 666
方式2：直接在登录状态下修改当前登录用户的密码
set password=PASSWORD("密码")
4.6.2 忘记密码如何解决（了解）
方式1：前期如果数据库里面没有数据，干脆重来 ！！！
方式2：跳过授权表
1.如果有启动服务端则关闭之前的服务端
net stop mysql
2.以跳过授权表的方式重新启动服务端，只需要提供用户名就可以登录
mysqld --skip-grant-tables
3.以管理员身份登录
mysql -uroot -p
4.修改管理员用户密码
update mysql.user set password=password(123) where user="root" and host="localhost";
5.关闭服务端再正常启动
net stop mysql
net start mysql
6.使用修改之后的密码进行登录即可
五、初识SQL语句
设想一下，当我们想要从文件中存取数据的时候，是一个非常繁琐的过程，主要是因为文件中所有的内容对我们来说是连续的，没有规则的。如果我们将数据按照规则存在一个文件中，再设计一种规则可以拼凑组合成我们需要的操作，并通过这些指示在文件中存取数据，那么操作数据是不是能够变得更加简单快速呢？这串规则就被我们称为SQL。
SQL : 结构化查询语言(Structured Query Language)简称SQL(发音：/ˈes kjuː ˈel/ "S-Q-L")，是一种特殊目的的编程语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。
SQL语言主要用于存取数据、查询数据、更新数据和管理关系数据库系统，SQL语言由IBM开发。SQL语言分为3种类型：
-
DDL语句 数据库定义语言： 数据库、表、视图、索引、存储过程，例如CREATE DROP ALTER
-
DML语句 数据库操纵语言： 插入数据INSERT、删除数据DELETE、更新数据UPDATE、查询数据SELECT
-
DCL语句 数据库控制语言： 例如控制用户的访问权限GRANT、REVOKE
5.1 基本SQL语句
"""SQL语句的结束必须使用分号"""
1.如何查看所有的数据库名称
show databases; """会有一个临时产生在内存的库:in...sc"""
2.如何查看某个库所有的表名称
use 库名; """切换库(类似于双击了文件夹)"""
show tables;
3.如何某个表查看所有的记录
select * from 表名;
"""如果内容较多展示不全出现错乱的情况 可以在语句后面加G"""
5.2 针对库的SQL语句
# 增
create database 数据库名;
# 查
show databases; # 查看所有的库名
show create database 数据库名; # 定向查看某个库
# 改
alter database 数据库名 charset="utf8";
# 删
drop database 数据库名;
5.3 针对表的SQL语句
"""
要想操作表必须得先有库
1.先创建库
create database db1;
2.查看当前所在的库名
select database();
3.切换库
use db1;
"""
# 增
create table 表名(字段名1 字段类型1,字段2 字段类型2);
# 查
show tables; # 查看当前库下面所有的表名
show create table 表名; # 查看指定的表信息
describe 表名; # 查看表的具体信息(常用) 可简写为：desc 表名;
# 改
alter table t1 rename ttt; # 修改表名
alter table ttt change id nid int; # 修改字段名和类型
alter table ttt modify nid char(4); # 修改字段类型
# 删
drop table 表名;
5.4 针对记录的操作
"""
要操作记录得先确定库和表
"""
# 增
insert into 表名 values(数据,数据,数据); """单条数据"""
insert into 表名 values(),(),(); """多条数据"""
# 查
select * from 表名; """查询表中所有的数据"""
# 改
update 表名 set 字段名="新数据" where 筛选条件;
# 删
delete from 表名 where 筛选条件;
5.5 字符编码问题
# 查看MySQL内部默认的编码情况
s
"""MySQL默认的配置文件>>>:mydefault.ini"""
1.拷贝默认的配置文件并且重新命名为my.ini
2.拷贝固定的配置信息
[mysqld]
character-set-server=utf8
collation-server=utf8_general_ci
[client]
default-character-set=utf8
[mysql]
default-character-set=utf8
3.重启MySQL服务端
